Chapitre 7 Flashcards
L’atmosphère
- couche d’air entourant la Terre
- gaz atmosphériques essentiels
- agissent comme filtre bloquant rayons dangereux du soleil
- assurent stabilité du climat terrestre → retient chaleur sur Terre
- constitués dioxygène (O2) → respiration cellulaire + dioxyde de carbone (CO2) → photosynthèse
Force d’attraction - retient particules atmosphériques autour globe → particules ++ rapprochées près de surface de la Terre → bcp moins présente en haute altitude
Composition de l’atmosphère
- 21% dioxygène (O2)
- 78% diazote (N2)
- autres gaz en faible quantité (H2O → formation nuages + précipitations → taux d’humidité)
- particules solides + liquides en suspension provenant de Terre (poussière, pollen, fumée)
- air : mélange gazeux, surtout dioxygène, diazote, qui constituent l’atmosphère
- caractéristiques importantes de air : température + pression → varient selon altitude
Pression atmosphériques
- pression de l’air dans l’atmosphère
- mélange gazeux → fluide compressible
- pression quand particules entrent en collision
- collisions, + pression grande
- niveaux mer, pression : 101,3 kilopascals (1 kPa = 100 kg sur 1 m2)
2 facteurs influencent pression atmosphérique - augmentation du nombre de particules → collisions + fréquentes → pression s’élève
- diminution du nombre de particules → pression chute
⇒ pression chute lorsqu’en altitude - air se réchauffe → déplacements particules plus rapides → NB de collisions augmentent
⇒ pression augmente avec température
⇒ dans atmosphère : pression air tend à s’équilibrer → quand température augmente → particules s’éloignent → retour pression à valeur plus normale → masse volumique air diminue
⇒ air chaud + léger que air froid tendance à monter - pression atmosphérique varie de endroit + moment
- variation pression origine plusieurs phénomènes atmosphériques → air se déplace haute pression (nombreux) à basse pression (peu) → naissance des vents
5 couches atmosphériques
Troposphère (0-15 km)
- phénomènes météorologiques (nuages, tempêtes)
- + altitude, + froid
Stratosphère (15-50 km)
- couche d’ozone absorbe rayons ultraviolets solaires
- + altitude, + chaud → présence couche d’ozone
- particules d’air ++ rares en altitude
Mésosphère (50-80 km)
- couche ++ froide
- + altitude, + froid
- très peu particules d’air
Thermosphère (80-500 km)
- absorbe majorité rayons solaires
- couche ++ chaude
- corps extraterrestres contact avec thermosphère → brûlent rapidement → étoiles filantes
- formation aurores boréales
Exosphère (500 + km)
- pratiquement vide
- particules air +++ rares (pas possible mesure température avec thermomètre)
- voyage satellites
La circulation atmosphérique
- mouvement à échelle planétaire de couche d’air entourant la Terre
- constamment en mouvement
- s’élève dans l’atmosphère de équateur (régions chaudes + humides) + dirige vers pôles (+ léger, - dense) + redescend/remonte (régions froides + sèches)
- même temps : air froid des pôles vers équateur (+ lourd)
→ mouvement de convection : répartir énergie solaire sur globe + réduire écarts de température entre équateur + pôles
Convection
- transfert chaleur provoquant déplacements des particules d’un fluide d’un endroit à l’autre
- air réchauffée → se dilate → augmentation volume → masse volumique diminue → + léger → air chauffée monte
- air refroidit → se contracte → diminution volume → masse volumique augmente → + lourd → air refroidit baisse
→ courant de convection = déplacement de l’air prenant forme de boucle
Effet de Coriolis
Mouvement normalement en ligne droite (N-S/S-N)
- terre immobile = vents pôle à équateur → air froid pôle = haute pression + air chaud équateur = basse pression
- rotation terrestre modifie trajectoire
→ effet de Coriolis :
- quand corps se déplace dans milieu en rotation
- agit perpendiculairement à la direction du mouvement de ce corps
- Hémisphère Nord = déviation vers la droite (sens horaire)
- Hémisphère Sud = déviation vers la gauche (sens anti-horaire)
- effet sur trajectoire masses d’air
- dans la troposphère : formation fronts froids et chauds, nuages
Vents dominants (cellules de circulation)
- grands courants atmosphériques soufflant dans une direction donnée à l’échelle planétaire
- Nord : ouest à est
- vents forment grandes boucles → cellules de circulation → mouvement de l’air très régulier
- chaque hémisphère = 3 cellules de circulation :
Cellule de Hadley : - équateur (basse pression) - 30e parallèle (haute pression)
- air chaud sur équateur s’élève dans atmosphère → en altitude → voyage vers 30e parallèle + refroidissement graduel → heurte vents de Ferrel (haute pression) → forcée à redescendre vers équateur
- effet coriolis dévie vents, vent dominant de est à ouest
Cellule de Ferrel : - 30e (haute pression) -60e parallèle (basse pression)
- air 30e parallèle monte vers pôle → près 60e parallèle = collision avec vents de Polaire → repartir vers 30e parallèle
- effet coriolis dévie vents, vent dominant de est à ouest
Cellule polaire - au pôle
- air température maximale au pôle → descend vers sol → direction 60e parallèle (effet coriolis dévie vents, vent dominant de est à ouest) → collision avec Ferrel → forcée à s’élever + retourner vers pôle
- 60e parallèle = zone de basse pression
→ au sol : cellules de circulation atmosphérique causent vents dominants → direction dépend effet de Coriolis
Vents dominants :
- vents d’est polaire : pôle-60e parallèle
- vents d’ouest : 60e-30e parallèle
- vents alizés : vents d’est 30e-équateur
- QC : vents d’ouest → système météorologique ouest - est
- échelle régionale : vents pas dans direction des vents dominants → systèmes locaux de haute + basse pression
Courants-jets
- vents puissants
- ouest à est, autour de la Terre
- entre cellules de circulation
- très vigoureux en hiver
- chaque hémisphère = 2 courants-jets : subtropical + polaire
- subtropical : 11 000 - 14 000 m d’altitude, 400 km/h, 30e parallèle
- polaire : 9000 - 10 000 m d’altitude, 300 km/h, 60e parallèle
- utile ou nuisible au trajet en avion
Masse d’air :
- grande étendue atmosphérique avec température + humidité relativement homogène
- resté assez longtemps pour acquérir température + humidité précise d’une région
- poussée par vents
- amène changement météorologique
- réduit écarts de température car différence de température = circulation atmosphérique
- humidité dépend si présence étendues d’eau
Caractéristiques des masses d’air
Humidité :
- continentale : sec → dessus continent plusieurs jours + relativement peu de vapeurs d’eau
- maritime : humide → dessus surface d’eau plusieurs ours + bcp vapeur d’eau
Température :
- air tropical : air chaud du sud
- air polaire : air froid du nord en été
- air arctique : air très froid du pôle en hiver
Rencontre entre deux masses froid et chaud
- air froid (+ dense) se glisse sous air chaud (+ léger)
- ligne de rencontre entre 2 masses : Fronts → zone de transition + direction de vents, température, taux d’humidité changent rapidement
Front froid : (triangle)
- masse d’air froid heurte masse d’air chaud
- air froid se glisse sous air chaud → air chaud s’élève rapidement sur pente raide > 45° → refroidissement → formation de nuage épais (cumulus) par condensation
- pas une grande région car pente raide
- cirucle plus rapidement (+ lourd) → précipitation moins long
- contact brusque : orage, précipitation lourde + saccadé, vents
- température baisse
- pression hausse (+ particules lourdes)
Front chaud : (cercle)
- masse d’air chaud heurte masse d’air froid
- élévation en pente douce sur air froid → nuage léger (nimbostratus)
- pente faible = grande étendue
- contact longtemps = dure plus long
- pas rapide (léger) = précipitation sur longue durée, vents faibles
- température hausse
- pression baisse (-particules)
Les anticyclones et les dépressions
- mouvements masses d’air horizontale, parallèle à Terre → autres mouvement sens vertical
- causées par zones froide + chaude dans masse d’air (température varie selon relief, présence d’étendues d’eau, latitude)
- Anticyclone : refroidissement air → collisions particules - fréquentes → pression diminue → rapprochement des particules pour compenser → augmentation masse volumique de l’air → masse d’air + lourde → descend vers le sol + taux humidité diminue → comprime particules se retrouvant dessous → création de haute pression = A
- Dépression : réchauffement air → collisions particules + fréquentes → pression augmente → éloignement des particules pour compenser → diminution masse volumique de l’air → masse d’air - lourde → monte en altitude + taux humidité augmente → crée vide en dessous → création de basse pression = D
- Anticyclone : descente particule vers sol empêche mouvements générateurs nuages → ciel dégagé + temps stable, sec + ensoleillé en été, froid en hivers
- Dépression : élévation air facilite formation nuage → précipitation, nuages, chaud
- effet Coriolis → air tourne + élévation/descente autour anticyclone + dépressions
- Nord : vent tourne sens aiguille (sens horaire) autour anticyclone + vent tourne sens invers (sens anti-horaire) autour dépression
- Sud : contraire
⇒ vents soufflent de anticyclones (haute pression) vers dépressions (cyclones) (basse pression)
Cyclones
- tempêtes tropicales, vents violents tournant autour zone de basse pression
- dessus eaux chaudes océans tropicaux → fortes dépression → immense spirale dont intérieur vents forts transportent pluies violentes
Spectre électromagnétique
Spectre électromagnétique
- lumière = rayonnement électromagnétique qui peut être détecté par l’oeil humain
- lumière ⇒ forme d’énergie
- 1 : radio (longueur d’onde ++)
- 2 : micro-onde
- 3 : infrarouge
- 4 : visible
- 5 : ultra-violet
- 6 : rayon X
- 7 : rayon gamma
Flux d’énergie émis par le Soleil
Flux énergétique :
- ensemble rayonnement électromagnétique émis ou reçu par une surface
Flux d’énergie émis par le Soleil
- ensemble rayonnement électromagnétique émis par Soleil pour se propager dans l’espace
- Terre n’absorbe que petite quantité du flux solaire
- rayonnement essentielle à la vie sur Terre (lumière + chaleur)
- origine cycle de l’eau, vent, photosynthèse → chaîne alimentaire
- origine plupart énergies sur Terre sauf énergie nucléaire et géothermie profonde
Insolation
Insolation
- quantité de rayonnement solaire qui parvient à toucher la surface de la Terre
Facteurs influençant l’insolation : angle d’incidence
- angle formé par rayonnement solaire incident et droite perpendiculaire à la surface de la Terre
- varie selon latitude, inclinaison terrestre et caractéristiques de l’atmosphère, hydrosphère et lithosphère
Variation de l’insolation
Variation de l’insolation selon la latitude :
- + angle d’incidence grand, + rayons solaire concentrés sur une grande surface
- + angle d’incidence petit, + rayons solaire concentrés sur une petite surface
- + angle d’incidence grand, + insolation faible
- + angle d’incidence petit, + insolation grande
→ angle d’incidence 0 ° = insolation maximum
→ température plus élevé sur l’équateur qu’aux pôles
Variation de l’insolation selon l’inclinaison de la Terre
- pendant une année, une région voit son angle d’incidence osciller d’un max à un min
→ axe de rotation de la Terre inclinée (23,4°) + tjr orienté dans même direction + Terre tourne autour du soleil
- certaines régions de la Terre ne sont pas exposées aux rayons du Soleil aussi longtemps que d’autres
- solstice de décembre (21 déc) : hiver dans hémisphère Nord → reçoit moins de rayonnement que le Sud
- Équinoxes de mars et septembre (22 mars et 20 septembre) : printemps et automne dans hémisphère Nord → reçoit autant de rayonnement que le Sud
- Solstice de juin (21 juin) : été dans hémisphère Nord → reçoit plus de rayonnement que le sud
- heure de la journée influe également
Variation de l’insolation selon caractéristiques atmosphère, hydrosphère et lithosphère
- surface terre réchauffée par rayons solaires → sol réchauffe air
- partie rayonnement solaire arrivant sur la surface terrestre → transformée en énergie thermique par certaines surface foncée (asphalte, roches, briques)
- reste de rayonnement solaire réfléchie dans l’atmosphère par d’autre surfaces claires (nuages, neige, sable, eau liquide)
→ Effet albédo
Effet albédo
Effet albédo
- quantité de rayonnement solaire réfléchi par surface terrestre
- %
- + rayon absorbé → - réfléchi → + surface chauffe
- noir = effet albédo faible → absorbe grande partie rayons solaires + réchauffement forte → moins tendance à réfléchir
- blanc = effet albédo élevé → réfléchi rayons solaires ++ fortement → réchauffement moins rapide → grand pouvoir de réfléxion
- Terre effet albédo : 30-35% → grandes surfaces réfléchissent lumière (eau, glaciers, nuages)
- intervention humaine modifie effet albédo planétaire (déforestation)
- blanc : 90% réfléchi, 10% absorbé
- gris : 30% réfléchi, 70% absorbé
- noir : 0 % réfléchi, 100% absorbé
Effet de serre
- processus naturel permettant retenir sur Terre une partie chaleur émise par Soleil grâce à présence de certains gaz (GES)
1- rayons solaire traversent l’atmosphère
2- 1 partie est réfléchis par GES
3- énergie solaire absorbée par surface terrestre + réchauffement
4- Terre émet une partie de la chaleur absorbée vers atmosphère, sous forme infrarouge
5- une partie du rayonnement infrarouge traversent l’environnement
6- GES emprisonnent une partie des rayons infrarouges + renvoient vers Terre
Augmentation effet de serre
- passé : concentration GES dans atmosphère restée constante → équilibre entre émission CO2 (éruptions volcaniques, respirations cellulaires, feux de forêt) et absorption CO2 par végétaux (photosynthèse, océan)
⇒ température stable - présent : équilibre rompu : consommation combustibles fossiles (voiture, usines) + déboisement pour terres agricoles → libération grande quantité de CO2 → bouleversement du climat → augmentation effet de serre
- accumulation CO2 dans l’atmosphère → + grande portion infrarouges piégée dans atmosphère → réchauffement planétaire + changements dans les précipitations des vents
Changements climatiques
- modification anormale des conditions climatiques sur Terre, causée par activités humaines
- autres GES entraînant changement climatique dont impact moindre car moins de rejet :
Méthane (CH4) - 21x + effet de serre que CO2
- digestion des animaux d’élevage, entreposage + gestion des funiers, culture en rizière, décomposition des ordures ménagères, distribution du gaz naturel
Oxyde nitreux (N2O) - épandage engrais contenant azote sur terres agricoles, certains procédés chimiques
Contamination atmosphérique
Naturels :
- vapeur d’eau (H2O) : évaporation eau liquide à la surface terrestre
- dioxyde de carbone (CO2) : décomposition naturelle des matières animales et végétales
- méthane (CH4) : décomposition matières végétales
- oxyde de diazote (N2O) : activité microbienne dans sols lors de la dénitrification
Contaminants atmosphériques
Dioxyde de soufre (SO2) et les oxydes d’azote (NOx)
- contribution à formation pluies acides
- origine du smog
Métaux (mercure Hg, arsenic As, plomb Pb)
- combustion charbon + pétrole, incinération des déchets, production de verre
- faible quantité dans atmosphère
- nuisible pour santé humaine → accumulation dans organisme vivants
chlorofluorocarbures (CFC)
- composés chimiques détruisant molécules d’ozone
Poussières + particules en suspensions
- relâchées par cheminées des usines + tuyaux d’échappement des voitures
⇒ effet contaminant du à trop grande quantité + réactions chimiques avec autres constituants atmosphériques
⇒ mêlé à l’air = parcourir milliers de km, poussés par vent → contaminant atmosphérique peut survenir même à grande distance d’un point d’émission
Amincissement de la couche d’ozone
- 3 atomes d’oxygène à l’état gazeux dans atmosphère
- concentré dans stratosphère
- enveloppe protectrice : absorbe partie des rayons nocifs émis par Soleil (rayons ultraviolets) → filtre chimique contre rayons ultraviolets
- fin 1970 : amincissement de la couche d’ozone due au CFC (composés chimiques dans systèmes de réfrigération + bombes aérosols) → quand CFC absorbe rayon ultraviolet = libération atome chlore qui détruit molécule d’ozone en s’y liant
Le smog
épais brouillard de fumée et polluants atmosphériques sur les centre urbains quand un système de haute pression l’empêche de monter dans atmosphère → troubles respiratoires
- ozone troposphérique se combine à autres polluants atmosphériques (NO2, SO2) pour former le smog
- ozone trouvé dans troposphère, basse altitude = nuisible pour la santé
- formation ozone troposphérique : lorsque rayons solaires frappent molécules d’oxydes d’azote (NOx)
- intensité smog dépend : conditions météorologiques (absence vent + anticyclone font redescendre air vers le sol)
- composition smog dépend période de l’année
effet de serre renforcé
effet de serre renforcé
- intensification du phénomène d’effet de serre dû aux GES produits par activité humaine (industrialisation)
Conséquences de l’effet de serre renforcé
-augmentation température moyenne surface terrestre : fonte des glacier + banquises, fonte du pergélisol → hausse du niveau des eaux → diminution slainité → perturbation de la circulation thermohaline + risque d’inondation
- fonte des glaciers + banquises → diminution effet albédo : disparition neige + glace = réduction quantité de rayons solaires réfléchis → absorption de plus de chaleur sur Terre → réchauffement climatique
- fonte du pergélisol : glissements de terrain + libération de méthane (GES puissant → ++ effet de serre)
- perturbation des écosystèmes
Ressources énergétiques de l’atmosphère
Énergie éolienne
- tirée du vent
- ressource renouvelable
- grandes pales frappées par vent → rotation + activation génératrices d’électricité
Avantages :
- énergie renouvelable
- pas de production de GES
Inconvénients :
- hautes structures nuisent beauté paysage
- impossible prédire exactement quand souffleront les vents
- impossible emmagasiner énergie du vent → généralement jumelées autre système de production électrique pour prendre relais quand éoliennes ne tournent pas
Énergie solaire
Énergie renouvelable :
- renouvellement naturellement au moins même vitesse que utilisation → toujours disponible ou ressource pas détruite lors de utilisation
Énergie solaire
- rayonnement transmis sous forme d’ondes électromagnétiques de longueurs variables
- émission d’Énergie : lumière visible, infrarouges, ultraviolets → lumière + chaleur
- 75% hydrogène + 25% hélium
- centre = 15 millions ° → réactions nucléaires transformation hydrogène en hélium → libération énergie énorme
Technologies :
systèmes de chauffage passifs
- orienter construction d’une maison pour tirer maximum lumière + chaleur soleil
- grandes fenêtres orientées vers sud pour laisser pénétrer rayons + réchauffent l’air
- matériau (béton) absorbe énergie solaire pour l’émettre quand il se couche
Photopiles (piles photovoltaïques)
- pour alimenter différents appareils/résidence en électricité
- matériau : silicium met en mouvement des électrons quand reçoit lumière
→ mouvement créé courant électrique
- généralement, cellules reliées ensemble pour créer grands panneaux composés de photopiles qui transforment directement énergie solaire en électricité
Capteurs solaires :
- chauffer air bâtiment, chauffer eau ou eau de piscine
- grands panneaux de verre captant chaleur rayons
- sous les panneaux : conduits de cuivre remplis d’eau en circulation qui se réchauffe grâce au soleil et envoyé vers des calorifères ou appareils de chauffage
Miroir parabolique
- concentre lumière du Soleil vers tuyaux placés au foyer des miroirs
- vapeur d’eau dans tuyau va faire tourner turbine pour produire électricité
Avantages :
- énergie renouvelable
- pas de production de gaz à effet de serre
- possibilité d’alimenter des installations situées en région éloignée où il n’y a pas de de distribution électrique
Inconvénients :
- variation de la quantité d’énergie rayonnante selon les saisons et la présence de nuages
- technologies coûteuses
Système Terre-Lune
- système terre-lune : interractions gravitationnelles dont l’une des manifestations sur terre est les marées
- Lune = débris d’une météorite ayant percuté la Terre
- Lune tourne autour de la Terre + tourne sur soi-même → mouvement synchronisé
- révolution + rotation = 27,3 jours
- toujours voir même face de la Lune
- exerce force gravitationnelle sur les fluides sur Terre
Les marées
- mouvement ascendant + descendant périodiques du niveau des eaux de mers + océans → causée par force gravitationnelle de la Lune + soleil
- rotation terrestre → côté terrestre qui fait face à la Lune change au cours journée
→ masse d’eau qui font face à Lune sont attirées par celle-ci → gonflement des eaux en direction de la Lune ⇒ force gravitationnelle de la Lune exercée sur Terre - pendant où il enflement de l’eau d’un côté, côté opposé enfle aussi → eaux moins attirées vers la Lune que vers la Terre elle-même (force centrifuge)
- gonflement = marée haute (eau élevée)
- pas de gonflement = marée basse (eau basse)
- En 24 h : sur 1 région précise = 2 marées hautes + 2 marées basses
sur toute la planète : 2 zones de marées hautes opposées + 2 zones de marées basses opposées
→ car rotation de la Terre - différence niveau de l’eau des marées basse et haute = amplitude → varie selon endroit + saison + découpage des côtés, profondeur des eaux, distance Lune/Soleil par rapport à Terre
- soleil exerce aussi force d’attraction pour attirer Terre + ses eaux → créer marée
- intensité des marées du soleil 2x moins forte que Lune → distance éloignée
Marées maximale et minimale
Marée de vives-eaux
- alignement lune, terre, soleil → nouvelle lune (noir) ou pleine lune (blanche)
→ forces d’attraction de lune et de soleil qui s’additionnent
⇒ amplitude maximale des marées
Marées mortes-eaux
- lune, terre, soleil forment un angle droit → premier (noir, blanc) + dernier quartier de Lune (blanc, noir)
→ forces d’attraction lune et soleil partiellement opposées
⇒ amplitude minimale des marées
Énergie marémotrice
- énergie tirée de la force des marées qui montent et descendent
- usines marémotrices : montée de la marée → remplissage de bassins → prisonnières jusqu’à ce que la marée ait descendu → eaux emprisonnées est relachées ⇒ rotation turbine pour générer électricité
Avantages :
- énergie renouvelable
- pas de production de gaz à effet de serre
- marées parfaitement prédictibles → rotation Terre + révolution lunaire régulière
Inconvénients :
- peu de sites propices pour ce type de centrale
- construction des centrales coûteuse et complexe
- dommages causées aux installations pas l’eau salée
Biosphère
- enveloppe de la Terre abritant ensemble organismes vivants + milieux où ils vivent
- circulation continue des éléments chimiques essentiels à la vie à l’infini → cycles biogéochimiques
Les cycles biogéochimiques :
- ensembles processus où 1 élément passe d’un milieu à un autre, d’une forme à une autre, puis retourne dans son milieu original → boucle de recyclage infinie
Types de processus
biologiques : respiration, digestion
géologiques : érosion, sédimentation
chimiques : combustion, synthèse
Le cycle du carbone (C)
- élément base de protéines, lipides glucides, construction tissus des vivants, dioxyde de carbone, méthane
- circulation + échanges du carbone entre différents composantes de la biosphère (lithosphère, hydrosphère, atmosphère)
- activité humaine brise cycle naturel du cycle du carbone → dégagement important de CO2 + émission accélérée du méthane
Étapes du cycle du carbone
1- Photosynthèse (capture + stockage CO2) :
- végétaux captent CO2 dans atmosphère/dissout dans eau grâce énergie solaire
- CO2 → glucose = source d’énergie (fabrication tissus des végétaux)
2- Consommation (sources naturelles d’émission CO2) :
- herbivores mangent végétaux pour ingérer carbone nécessaire à croissance
- carnivores mangent herbivores
3- Respiration (sources naturelles d’émission CO2)
- expulsion d’une partie du carbone ingérée sous forme de CO2 dans atmosphère/hydrosphère
4- Décomposition des déchets (sources naturelles d’émission CO2):
- autre partie du carbone → dans déchets végétaux + animaux (urine, selles, organismes morts)
- décomposés par organismes (décomposeurs) dans sol, sédiments, océans → production CO2
- si absence O2, bactéries décomposent matière par fermentation = dégagement CH4
- fonte du pergélisol
5- Feux de forêt (sources naturelles d’émission CO2)
- dégagement bcp C dans atmosphère
- carbone contenu dans troncs, feuille se transforment en CO2 par combustion
⇒ processus biochimiques du cycle du carbone
Étapes du cycle du carbone pt. 2
6- Coquilles et squelettes (capture + stockage CO2)
- CO2 dans eau réagit avec molécule eau + CO2 → carbonate (CO3-) = dans composition des coquilles + squelettes de organismes marins ⇒ carbonate de calcium (CaCO3)
7- Roches carbonatées (capture + stockage CO2)
- carbonate de calcium des coquilles + squelettes qui tombe fond des océans et accumulation dans sédiments = transformation à roches carbonatées (avec carbonates)
- suivre mouvement plaque tectonique → peut éventuellement ramenées à surface
8- Éruptions volcaniques (sources naturelles d’émission CO2)
- certaines roches carbonatées transformée en roche métamorphique avec température + pression → partie carbone dans roches retourne dans atmosphère sous forme de CO2 lors d’éruption volcanique
9- Combustibles fossiles(capture + stockage CO2)
- organismes morts tombent fond des océans → carbone contenu peut demeurer enfoui dans sédiments
- parfois, transformation en combustibles fossiles (charbon + pétrole) -> processus centaine de millions d’années
⇒ processus géochimiques du cycle de carbone
⇒ Quantité carbone capturé planétairement par photosynthèse s’équilibre avec celle libérée par respiration + décomposition
Impacts activité humaine sur cycle du carbone
10- Combustion des combustibles fossiles (sources anthropiques d’émission CO2)
- libération ++ CO2 que ce que océans + forêts peuvent absorber = déséquilibre dans cycle naturel du carbone
- 1ère cause effet de serre renforcé = contribution réchauffement climatique
11- Déforestation (sources anthropiques d’émission CO2)
- pas augmenter qté CO2 mais diminue capacité des forêts à capter CO2
Cycle de l’azote (N)
- fabriquer protéines, ADN mais pas pouvoir utiliser diazote (N2 → gaz ++ abondant dans atmosphère 78%)
⇒ transformation ammoniac (NH3) → ammonium (NH4+) → nitrite (NO2-)/nitrate (NO3-) - circulation + échanges d’azote (N) entre différents compostantes de la vie de la biosphère (lithosphère, hydrosphère, atmosphère)
- température + taux d’humidité + pH modifie cycle azote
- MAIS énorme impact activité humaine → Agriculture → engrais riche en ammoniac, ammonium, nitrate + dans usine = surplus azote = déséquilibre des sols + nuisance croissance des végétaux sur le long terme
Étape du cycle de l’azote
1- Fixation de l’azote
- certaines bactéries sol/eau captent N2 atmosphère + transformation en ammoniac
- partie ammoniac réagit avec hydrogène → ammonium
2- Nitrification
- bactéries oxydant ammonium → nitrites
- autres bactéries oxydant nitrites → nitrates
3- Absorption d’azote par les végétaux et les animaux
- végétaux peuvent absorber ammonium + nitrates dans sol/eau
- végétaux = seuls source azote dispo pour animaux herbivores
- herbivores mangent végétaux pour ingérer azote nécessaire à croissance
- carnivores mangent herbivores
4- Décomposition des déchets
- certaines bactéries + champignons décomposent substances contenant azote dans déchets végétaux + animaux (urines, selles, organismes morts)
- production ammoniac → dissout → former ammonium
5- Dénitrification
- certaines bactéries dénitrifiantes transforment nitrates en diazote qui retourne dans atmosphère
Impacts activité humaine sur cycle azote
Agriculture :
- engrais riches en ammoniac + ammonium + nitrates → surplus azote dans cours d’eau
- utilisation combustibles fossiles dans moteurs + centrales thermiques transforment azote à oxyde d’azote → dénitrification augmenté → dénitrification émet faible qté oxyde d’azote (N2O)
- oxyde d’azote = GES détruisant couche d’ozones dans stratosphère et ++ puissant
Cycle du phosphore (P)
- matériau de base ADN, fabrication coquilles, os, dents
- sous forme de phosphate (PO4(3-)
- circulation + échanges phosphore entre vivants de biosphère (hydrophère, lithosphère)
Étapes du cycle du phosphore
1- Érosion
- phosphore surtout présent dans roches
- action vents, pluie → petite qté phosphore s’échappe sous forme phosphate
2- Ruissellement et circulation souterraine
- phosphates ciruclent dans l’eau
3- Absorption par les êtres vivants
- végétaux absorbent rapidement phosphate pour leur croissance
- herbivores mangent végétaux pour ingérer phosphates nécessaire à croissance
- carnivores mangent herbivores
4- Décomposition des déchets
- rejet de phosphate par animaux dans selles, urines, organismes morts → dégradation des animaux + végétaux morts par décomposeurs = libération phosphate qui retournent dans sol
5- Sédimentation, tectonique des plaques, prolifétation du plancton
- phosphates des roches/déchets organiques rejoignent océans
- partie favorise prolifération du plancton (petits organismes =nourriture pour faune marine)
- partie tombe fond des plans d’eau + mélange aux sédiments → millions d’années = formation roches + phosphore retrouve forme originale
Impacts activité humaine sur cycle phosphore
- cycle phosphore destabilisé par activités humaines car apports supplémentaires en phosphore
- épandage engrais riches en phosphates sur terres agricoles + rejet résidus savons phosphatés dans eaux usées = déséquilibre dans cycle biogéochimique du phosphore
- surplus phosphore dans cours d’eau = accélération croissance algues → favorise eutrophisation car algues absorbent O2 → baisse concentration O2 → mort faune marine
